双行星

相互吸引的两个天体

双行星是指符合行星定义的两个天体大小比较接近，二者之间的引力中心不在主要天体内部，彼此互相绕着对方运动，犹如跳交谊舞，这两个天体就是双行星了。

介绍

在2006年，国际天文联合会曾考虑为双行星下个简短的正式定义，以将冥王星和冥卫一包括在系统内，但是没有得到认同。这个可以接受用来辨别是行星-卫星或双行星的的分界点依据是这两者共同的质心（重力中心）位于何处。如果重心不在两者任何一个的内部，则该系统是一个双行星系统。在这种情况下，两个天体都环绕着自由空间中的一个点运转。照这种定义，冥王星和冥卫一将是双矮行星系统。

两星体相互绕行的质量中心，如果在某一星体内部，则该星体是主星，另一星体是卫星，这一定义明确清晰，符合我们对主星直观上感受。不过这一定义向极限情况推广遇到困难：即使质量差距巨大的两星球，只要相距足够远，质心总会离开主星表面；或者只要主星收缩得足够致密（白矮星、中子星甚至黑洞），质心也总会离开主星表面。

由于潮汐力，月球每年远离地球1.5英寸（3.74公分）），目前系统的重心虽然位于地球内部，但终将移到地球之外。所以依照这样的定义，地月系统在数十亿年之后将成为双行星。

用双星或联星系统的定义来作比较，如果它只取决于重心的位置，则任何一颗在环绕时重心位于母恒星内部的伴星都将被称为是行星，而重心在母恒星外面的都将被视为另一颗恒星（伴星）。依照这样的定义，太阳系中除了木星所有的主要行星依然还是行星。日-木重心是唯一重心在太阳表面之外的系统。然而，由于木星不是一颗恒星，所以天文学家面对的困难是需要一个明确的双行星系统定义。

我国行星专家、中科院紫金山天文台研究员王思潮表示，如果此次国际天文学联合会大会关于确定太阳系行星身份的提案获得通过，太阳系中将首次出现“双行星”，即冥王星与它的卫星卡戎星。

提案

在捷克首都布拉格召开的国际天文学联合会大会上，一份关于确定太阳系行星身份的提案已交付参会的2500位代表，如果这个提案获得通过，冥王星的行星身份仍将保持，但是已从大行星降为二级行星“矮行星”(dwarf planet)。与此同时，有3颗天体将荣升二级行星，它们是最大的小行星谷神星、冥王星最大的卫星卡戎星和2003年发现的2003UB313(齐娜星)。这样，太阳系的行星由9颗增至12颗。其中有8颗是经典行星(俗称大行星)，它们是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，同时有4颗二级行星，它们是冥王星、卡戎星、谷神星和2003UB313(齐娜星)。

王思潮说，与太阳系行星数量增加同样值得关注的是，太阳系有可能会首次确认双行星。冥王星与它的卫星卡戎星均符合新的行星定义，二者直径为2：1，引力中心不在冥王星内，彼此的运动犹如在天宇跳交谊舞。这样，它们将可能是太阳系首次确认的双行星。

王思潮说，这次大会的投票表决不管是否通过，都有很重要的意义，反映了近几十年来人类对太阳系的认识已有质的飞跃，突破了原有的框框。太阳系边缘有可能发现新的行星，而且还不止一个，甚至可能发现与地球同样条件的行星，适合生命的出现。

自人类发现冥王星以来,其运行轨道就一直没有准确的数值.双行星概念的提出,对解决这一迷题提供了一定的科学依据.

卫星与双星的区分

双星的概念来源于恒星之间的相互绕行，由于恒星有很好的定义（足够大，因而引发核聚变发光），所以不存在“卫恒星”的概念，凡是相互绕行的恒星，无论大小差异如何，都是双星（或者三联星等）。

然而在行星系统内，行星与卫星按照轨道区分，直接绕恒星的就是行星，绕行星的是卫星。但双星的情形模糊了行星与卫星的区别，如果两颗相互绕行的星球大小非常接近，毫无疑问会被归类于双行星；如果大小差别非常大，则小星体是卫星；而介于前两种情况之间，即两星体大小相当，同时差别明显，这就产生了定义的疑难。按照一般的科学定义原则，不宜人为地给出某个比值（比如质量差别1/10）作为区分界限，而应该以某种引力、轨道相关的现象作为标准。而事实上，人们仍从直观上认为两者质量在同一数量级为双行星。（即比值1/10作为心理分界）

在过去，曾经有一些辩论双行星和行星-卫星系统之间的精确定义界限。在许多的例子中，都不是问题，因为这些卫星的质量都远低于系统中的行星，比较特别的是地月系和冥卫系统。太阳系中所有的卫星都低于其行星或矮行星质量的0.00025（1/4000），但是，月球与地球的质量比是0.0123（1/81），而冥卫一和冥王星的质量比是0.117（约1/9）。

拔河定义

后来以撒·艾西莫夫建议区分行星-卫星和双行星要以两者相互拔河（较劲）的值来辨别这个量是卫星的质量相较于行星和太阳的比例，以及卫星的距离相较于与行星和太阳距离的值。

拔河值=

式中为行星质量，为恒星质量，为卫星与恒星间的距离，为卫星与行星间的距离。

以拔河图来看，土星最大的卫星土卫六（蒂丹）的值是380，它的意思是土星对土卫六的的引力比太阳对土卫六的引力大了380倍。

除了冥王星和冥卫一之外，艾西莫夫的拔河图有所有的行星和一些卫星的数值，因为当时对冥王星及其卫星的所知还不够多。他指出，即使是那些被认为是被木星捕获的外围卫星，木星对它们的约束力也仅是比太阳强一些。然而只要拔河值仍然大于1，太阳就会失去对这些天体的约束，而由行星控制着。

对地球的卫星月球，太阳确实赢得了拔河，地球的拔河值仅有0.46，这意味着地球对月球的约束力只有不到太阳的一半。由太阳对月球的重力是地球的两倍，艾西莫夫推论地球和月球必须是一个双行星系统。这事实上也是他在许多本著作中指出月球应该是颗行星，而不是地球的卫星的主要原因。

我们必须正视月球，因为将之视为地球的卫星或是捕获物是不准确的，而应该如同地球一样是颗行星，一起绕着太阳。更明确的说，在地月系统之内，最简单的描述方法就是月球绕着地球运转；但是，如果以正确的尺度描绘地球和月球绕行太阳的图，你会看到月球轨道无处不是凹向太阳的，即它总是朝向太阳下坠。其它所有的卫星都无例外，通过它们轨道的任何一部分，都是漂离太阳的，它们都不同于我们的月球，取得主导权的是它们的行星。—— Isaac Asimov

不过，拔河定义也存在一些与我们对双星直观认识不一致的地方：它把卫星或伴星的轨道位置作为判断的主要标准，使得某些显然的双星（或卫星）被归入相反的类别。比如两个几乎相同大小的星体，在远离太阳的地方相互紧密绕行，太阳在拔河中显然处于弱势；再比如在与月球有相同轨道高度的人造卫星，它们的拔河值和月球相同，但把它们当作与地球相当的伴星体显然存在困难。

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